O Sol completa uma rotação completa aproximadamente a cada 28 dias. Devido a esta rotação lenta, os observadores na Terra só podem ver qualquer região ativa da superfície do Sol durante cerca de duas semanas. Depois que a área gira para longe de nossa vista, ela desaparece de vista por duas semanas antes de retornar.
“Felizmente, a missão Solar Orbiter lançada pela Agência Espacial Europeia (ESA) em 2020 alarga os nossos horizontes”, afirma Ioannis Kontogiannis, físico solar da ETH Zurique e do Instituto de Investigação de Energia Solar de Locarno (IRSOL).
Ao contrário dos observatórios da Terra, o Solar Orbiter tem uma órbita ampla, orbitando o Sol a cada seis meses. Este caminho permite que a sonda observe regiões do Sol normalmente escondidas da Terra, incluindo o seu lado oculto.
Vista rara de região solar extraordinariamente ativa
Entre abril e julho de 2024, a Solar Orbiter conduziu observações detalhadas de uma das regiões solares mais intensas das últimas duas décadas. Em maio de 2024, a região conhecida como NOAA 13664 surgiu à vista da Terra e imediatamente tornou sua presença conhecida.
Em seguida, desencadeou a tempestade geomagnética mais forte a atingir a Terra desde 2003. “Esta área provoca exibições espetaculares da aurora boreal, que pode ser vista tão longe quanto o sul da Suíça”, disse Louise Harra, professora da ETH Zurique e diretora do Observatório Meteorológico Físico em Davos.
Mesclando dados de duas espaçonaves
Para compreender melhor como as regiões solares extremas se formam e evoluem, Hara e Kontogiannis formaram uma equipa de investigação internacional. Os cientistas combinaram observações de duas naves espaciais diferentes para criar uma imagem mais completa da NOAA 13664.
O Solar Orbiter fornece dados do outro lado do Sol, enquanto o Solar Dynamics Observatory da NASA, que monitora o lado do Sol voltado para a Terra, fornece observações contínuas da linha Terra-sol.
Ao fundir esses conjuntos de dados, os pesquisadores conseguiram rastrear o NOAA 13664 quase continuamente durante 94 dias.
Observações solares recordes
“Esta é a mais longa série de imagens contínuas já criada para uma única região ativa: é um marco na física solar”, disse Contogiannis.
A equipe observou a evolução completa e eventual decaimento do NOAA 13664 desde sua primeira aparição em 16 de abril de 2024, quando apareceu pela primeira vez no lado oculto do Sol, até 18 de julho de 2024. Esta linha do tempo estendida permite aos cientistas capturar mudanças que normalmente são invisíveis.
Como os campos magnéticos impulsionam as tempestades solares
As regiões ativas do Sol são dominadas por campos magnéticos poderosos e complexos. Estas regiões formam-se quando plasma altamente magnetizado sobe do interior do Sol e rompe a sua superfície. Quando os campos magnéticos se tornam caóticos e instáveis, libertam energia de formas dramáticas.
Essas erupções produzem intensas explosões de radiação eletromagnética chamadas erupções solares. Eles também podem lançar grandes quantidades de plasma e partículas de alta energia no espaço, criando tempestades solares que viajam por todo o sistema solar.
Impacto do mundo real na tecnologia moderna
Embora as tempestades solares sejam mais conhecidas por produzirem auroras, seus efeitos vão muito além dos céus coloridos. O mau tempo espacial pode perturbar as redes eléctricas, perturbar os sistemas de comunicações e aumentar a exposição das tripulações à radiação. Os satélites também são vulneráveis.
Um exemplo recente ocorreu em fevereiro de 2022, quando 38 dos 49 satélites Starlink da empresa espacial norte-americana SpaceX foram perdidos devido ao aumento da atividade solar apenas dois dias após o lançamento.
Perturbação perto de casa
“Mesmo os sinais nas linhas ferroviárias podem ser afetados, passando do vermelho para o verde ou vice-versa”, disse Harra. “É realmente assustador.”
NOAA 13664 causou danos adicionais em maio de 2024. “A agricultura digital moderna é particularmente afetada”, disse o cientista. “Os sinais dos satélites, drones e sensores são interrompidos, fazendo com que os agricultores percam dias de trabalho e causem quebras nas colheitas, causando enormes perdas económicas.”
“Este é um bom lembrete de que o Sol é a única estrela que afeta a nossa atividade”, acrescentou Contogiannis. “Convivemos com esta estrela, por isso é importante observá-la e tentar compreender como funciona e como afeta o nosso ambiente.”
Múltiplas rotações para observar áreas do sol
Pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram rastrear uma única região solar hiperativa através de três rotações solares completas. Isto permitiu-lhes observar como a sua estrutura magnética evoluiu gradualmente, tornando-se cada vez mais complexa ao longo do tempo.
Eventualmente, os campos magnéticos formam uma estrutura fortemente entrelaçada. Esta acumulação culminou na explosão solar mais poderosa das últimas duas décadas, que irrompeu no outro lado do Sol em 20 de maio de 2024.
Melhorar as previsões meteorológicas espaciais
Os cientistas esperam que estas observações levem a melhores previsões das tempestades solares e do seu potencial impacto na Terra. Previsões meteorológicas espaciais mais precisas poderiam ajudar a proteger satélites, sistemas de energia e outras tecnologias sensíveis.
“Quando vemos uma região do Sol com um campo magnético extremamente complexo, podemos assumir que há muita energia ali que deve ser liberada na forma de tempestades solares”, explicou Harra.
Por enquanto, prever o momento exato e a intensidade de uma erupção continua difícil. Os investigadores ainda não podem determinar se uma área sofrerá um evento importante ou vários eventos menores, nem exatamente quando essas erupções ocorrerão.
“Ainda não chegámos lá. Mas estamos actualmente a desenvolver uma nova sonda espacial na ESA chamada Vigil, que será especificamente dedicada a melhorar a nossa compreensão do clima espacial”, disse o cientista. A missão está programada para ser lançada em 2031.
